在配置文件中,除了可以定义 Bean 的属性值和相互之间的依赖关系,还可以声明 Bean 的作用域。例如,如果每次获取 Bean 时,都需要一个 Bean 实例,那么应该将 Bean 的 scope 属性定义为 prototype,如果 Spring 需要每次都返回一个相同的 Bean 实例,则应将 Bean 的 scope 属性定义为 singleton。

作用域的种类

Spring 容器在初始化一个 Bean 实例时,同时会指定该实例的作用域。Spring 5 支持以下 6 种作用域。

1)singleton

默认值,单例模式,表示在 Spring 容器中只有一个 Bean 实例,Bean 以单例的方式存在。

2)prototype

原型模式,表示每次通过 Spring 容器获取 Bean 时,容器都会创建一个 Bean 实例。

3)request

每次 HTTP 请求,容器都会创建一个 Bean 实例。该作用域只在当前 HTTP Request 内有效。

4)session

同一个 HTTP Session 共享一个 Bean 实例,不同的 Session 使用不同的 Bean 实例。该作用域仅在当前 HTTP Session 内有效。

5)application

同一个 Web 应用共享一个 Bean 实例,该作用域在当前 ServletContext 内有效。

类似于 singleton,不同的是,singleton 表示每个 IoC 容器中仅有一个 Bean 实例,而同一个 Web 应用中可能会有多个 IoC 容器,但一个 Web 应用只会有一个 ServletContext,也可以说 application 才是 Web 应用中货真价实的单例模式。

6)websocket

websocket 的作用域是 WebSocket ,即在整个 WebSocket 中有效。

注意:Spring 5 版本之前还支持 global Session,该值表示在一个全局的 HTTP Session 中,容器会返回该 Bean 的同一个实例。一般用于 Portlet 应用环境。Spring 5.2.0 版本中已经将该值移除了。

request、session、application、websocket 和  global Session 作用域只能在 Web 环境下使用,如果使用 ClassPathXmlApplicationContext 加载这些作用域中的任意一个的 Bean,就会抛出以下异常。

java.lang.IllegalStateException: No Scope registered for scope name 'xxx'


下面我们详细讲解常用的两个作用域:singleton 和 prototype。

singleton

singleton 是 Spring 容器默认的作用域。当 Bean 的作用域为 singleton 时,Spring 容器中只会存在一个共享的 Bean 实例。该 Bean 实例将存储在高速缓存中,并且所有对 Bean 的请求,只要 id 与该 Bean 定义相匹配,都会返回该缓存对象。

通常情况下,这种单例模式对于无会话状态的 Bean(如 DAO 层、Service 层)来说,是最理想的选择。

在 Spring 配置文件中,可以使用 <bean> 元素的 scope 属性,将 Bean 的作用域定义成 singleton,其配置方式如下所示:

  • <bean id="..." class="..." scope="singleton"/>

例 1

下面使用 Eclipse IDE 演示如何将 Bean 的作用域指定为 singleton,步骤如下:

  1. 创建 SpringDemo 项目,并在 src 目录下创建 net.biancheng 包。
  2. 添加相应的 jar 包。
  3. 在 net.biancheng 包下创建 HelloWorld 和 MainApp 类。
  4. 在 src 目录下创建 Spring 配置文件 Beans.xml。
  5. 运行 SpringDemo 项目。


HelloWorld 类代码如下。

package net.biancheng;

public class HelloWorld {
    private String message;

    public void setMessage(String message) {
        this.message = message;
    }

    public void getMessage() {
        System.out.println("message : " + message);
    }
}

MainApp 类如下。

package net.biancheng;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class MainApp {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("Beans.xml");

        HelloWorld objA = (HelloWorld) context.getBean("helloWorld");
        objA.setMessage("对象A");
        objA.getMessage();

        HelloWorld objB = (HelloWorld) context.getBean("helloWorld");
        objB.getMessage();
    }
}

Beans.xml 文件内容如下。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
   http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">

    <bean id="helloWorld" class="net.biancheng.HelloWorld" scope="singleton"/>
      
</beans>

运行结果如下。

message : 对象A
message : 对象A

从运行结果可以看出,两次输出内容相同,这说明 Spring 容器只创建了一个 HelloWorld 类的实例。由于 Spring 容器默认作用域是 singleton,所以如果省略 scope 属性,其输出结果也会是一个实例。

prototype

对于 prototype 作用域的 Bean,Spring 容器会在每次请求该 Bean 时都创建一个新的 Bean 实例。prototype 作用域适用于需要保持会话状态的 Bean(如 Struts2 的 Action 类)。

在 Spring 配置文件中,可以使用 <bean> 元素的 scope 属性,将 Bean 的作用域定义成 prototype,其配置方式如下所示:

<bean id="..." class="..." scope="prototype"/>

例 2

在例 1 的基础上,修改配置文件 Beans.xml,内容如下。

 
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
   http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">

    <bean id="helloWorld" class="net.biancheng.HelloWorld" scope="prototype"/>
      
</beans>

运行结果如下。

message : 对象A
message : null

从运行结果可以看出,两次输出的内容并不相同,这说明在 prototype 作用域下,Spring 容器创建了两个不同的 HelloWorld 实例。